Luce e salute in architettura: i ritmi circadiani

La luce è motore per la vita umana. Ponendo lo sguardo all'uomo ed al suo benessere, questa piccola trattazione cerca di guardare ad uno dei temi in cui l'architettura può avere un impatto sulla salute dei suoi occupanti.

L'occhio umano non vede al buio. Non è creato per questo ed in decine di migliaia di anni la macchina biologica uomo si è adattata adagiandosi ai tempi dettati dai ritmi ciclici del nostro pianeta. L'alternanza di notte e giorno, buio e luce, la ciclicità delle stagioni sono gli elementi che dettano il nostro cronos necessario per la nostra vita e di tantissime altre creature viventi con cui conviviamo l'esistenza.
Questi cicli, influenzano profondamente l'uomo ed il suo organismo, in una maniera più profonda di quanto possiamo immaginare. Solo dall'età moderna infatti possiamo godere dei vantaggi dell'illuminazione elettrica vivendo luoghi e ambienti anche di notte, mentre per migliaia di anni l'uomo si è arrangiato con candele lampade e lumi che gli hanno permesso di allungare il giornata al più di qualche ora. L'uomo è infatti un organismo diurno, di notte deve riposare e la alternanza tra luce e buio è un sincronizzatore ambientale molto importante per la sua biologia; per questa ragione il progetto degli ambienti di vita ed il controllo della luce ambientale sono un tema fondamentale per il benessere e la salute delle persone.
In che modo la luce influenza l'organismo?
Sinteticamente (vi sono svariate pubblicazioni scientifiche a riguardo alle quali vi rimandiamo per i dovuti approfondimenti) la luce viene ricevuta dagli occhi, e colpendo la retina essa va a stimolare dei recettori che inviano uno stimolo direttamente verso una regione anatomica del cervello chiamata Nucleo Suprachiasmatico (SCN), questa piccola regione di neuroni come un interruttore spegne o accende la produzione dell'ormone melatonina. La luce promuove quindi una serie molto complessa di geni chiamati Immediate Early Genes (IEG) che attivano svariati meccanismi metabolici e a livello fisiologico. La luce quindi non influisce solo sul nostro ciclo sonno-veglia, ma anche in maniera profonda nei funzionamenti della nostra biologia.

Schema dell'effetto della luce sui ritmi circadiani nei mammiferi

Durante il ciclo di VEGLIA (presenza di stimolo luminoso) viene interrotta la secrezione di melatonina e incomincia quella degli antagonisti: la serotonina ed il cortisolo (che ci aiutano a stare svegli) inoltre aumenta la temperatura corporea - il corpo entra in azione.
Durante il ciclo di SONNO (assenza di stimolo luminoso) avviene la secrezione della melatonina (che ci aiuta ad addormentarci) si riduce quella del cortisolo e la temperatura corporea cala predisponendo il corpo al sonno ed al riposo.
Il SCN riceve le informazioni sulla luce e regola così i vari orologi periferici quali il sistema immunitario, quello cardiovascolare, la digestione fino all'accumulo del grasso nei tessuti...
Nell'età contemporanea viviamo per oltre il 90% del nostro tempo al chiuso, prima in abitazione poi nei luoghi di lavoro - aggiungiamo a questo i turni notturni, questo stile di vita ha un grande impatto sulla regolazione dei ritmi circadiani (da circa-diem, ovvero circa un giorno). Alterare i ritmi circadiani può avere un pesante impatto sulla salute delle persone, agendo sui sistemi che essi regolano portando appunto all'aumento di peso, patologie e malfunzionamenti endocrini, insulinorestenza, problemi cardiovascolari e del metabolismo...e chiaramente difficoltà di apprendimento e riduzione delle performance psicofisiche. E' quindi fondamentale che l'ambiente costruito non sia uno dei fattori ambientali che contribuisce a questi squilibri, ma anzi in ottica terapeutica influenzi la bios dell'uomo in maniera positiva.
Pur essendo meccanismi incredibilmente complessi, recenti studi hanno approfondito che lo stimolo circadiano (CS) non dipende esclusivamente dalla quantità di luce che colpisce locchio (in termini di lux), ma anche dallo spettro delle lunghezze d'onda, ovvero dalle caratteristiche della luce. Sempre semplificando la trattazione, si è rilevato che luci più fredde comportanto uno stimolo circadiano maggiore rispetto a luci più calde.

Tabella che mostra il maggior effetto delle luci fredde sullo stimolo circadiano
Variazione del colore della luce durante il giorno

Nei luoghi dove la permanenza è prolungata è pertanto importante utilizzare sia un adeguato illuminamento in termini di lux che l'utilizzo di sorgenti che emettano la giusta temperatura nelle ore centrali della giornata, favorendo sempre il più possibile l'utilizzo della luce naturale; mentre in tutte le situazioni in cui è necessaria la luce artificiale, diventa opportuno progettarla con sistemi che consentano quindi una gestione regolabile e dinamica della luce. In commercio vi sono già sistemi e proiettori in grado di variare dinamicamente le proprie caratteristiche, assecondando le condizioni esterne e l'orario della giornata.

La luce naturale tuttavia è da preferire perchèo naturalmente dinamica e se accuratamente progettata consente di godere di tutti i vantaggi benefici positivi rispetto al nostro orologio biologico. Va osservato che i sistemi di certificazione internazionali già prevedono alti standard riguardo l'illuminazione (vedi certificazioni Leed, Well...) e che gli strumenti urbanistici iniziano ad esser sempre più sensibili su questo tema, premiando gli immobili che raggiungono elevati fattori medi di luce diurna (FLDm). Tuttavia esistono ampi margini di miglioramento su questo tema, in particolare se pensiamo al recupero degli edifici esistenti. In ottica preventiva ricordiamo che gli schermi (tv, pc e smartphone) che emetteno luce blu possono influenzarci ritardando l'ora del riposo. Allo stesso modo diventa importante una gestione attenta dei turni di lavoro notturni per le categorie di lavoratori coinvolte in modo tale da non influenzarne l'orologio biologico - Il tema andrebbe affrontato solo per l'attenzione verso il benessere dei lavoratori, ma ha anche una sua ricaduta economica, in quanto non tenere conto di questi argomenti può influire negativamente sulla produttività dei lavoratori oltre che diventare un grave problema nel momento in cui subentrassero patologie.

In tutti gli ambienti lavorativi a lunga permanenza (scuole, fabbriche, uffici...) e naturalmente anche degli ambienti domestici, la luce ed i suoi effetti positivi diventano quindi un importante materiale di progetto che è possibile gestire a beneficio della salute e del benessere delle persone.

Schema dell'effetto della luce sui ritmi circadiani nei mammiferi

Bibliografia

  • Bellia, Pendace, Barbato, Indoor artificial lighting: Prediction of the circadian impact of different spectral power distribution, in Lighting Research and Technology, (2013).
  • Mezzoiuso et al, Ambienti confinati e salute: revisione sistematica della letteratura sui rischi legati all'utilizzo dei seminterrati a scopo abitativo, in Acta Biomed, (2017).
  • Pechacek et al, Preliminary Method for prospective Analysis of the Circadian Efficacy of (Day)Light with Applications to Healthcare Architecture, in LEUKOS vol 5 (1), (2008).
  • Articolo in progressivo aggiornamento. Ultima modifica 30/06/2022.

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